DE1521790A1 - Korrosionsverhinderndes bzw.-hemmendes Mittel - Google Patents

Description

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DIPL-lfiO.3. SfAEGEF

München, 21. August 196*

U 19 739

Case JD. 16 978

Be ο ο h r θ A bung zum Patentgesuch

der Firma BAPEKlAL QQiMlCAL INIOSOiRIES LIMITKD,

London, England

betreffend

"Korrosionsverhinderndes beziehungsweise -hemmende ο Mittel«

Prioritätent 22. .August 1963 - Großbritannien

Sie Erfindung bezieht sich euf korrosion aver hindern de be« iahung ι «eise -hemmende Büttel und betrifft im besonderen flüssige Mittel zur Verhinderung beziehungsweise Hemmung der Korrosion von Eisenmetall en in sauren Beizbädern beziehungsweise Beisbädem von Säuren.

Elsenmetalle, wie stahl, welche in Laufe der Herstellung beeiehungeweise Verarbeitung erhöhten Betriebetemperatures unterworfen werden, werden mit einer Schicht von OjgrdVerunreinlgungen» ««lohe oft als Walzhfiut, Zunder, beziehungsweise H ssme χ sohl ag (mill coals} bezeichnet wird, überzogen. FUr viele ansoblieäende Veredalunee* be-

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*■ S *■*

' ' 8AD ORIGINAL

eiehungsweise Verarböitttßgsverfahrensweiseiij wie für das über.: beziehungsweise Ρΐ&ΐ" leren, iat es notwendig» die Oxydheut schicht au entfernen, und es ist üblich, dies durch. Behandeln des Mot alles. in einem Bad von wäßriger Säure ssu tun, was ale Beizen mit Sau ro bezeichnet wird. Die für diesen Zweck üblicherweise vervreisdete Säure ist Schwefelsäuret obwohl auch andere Säuren» wie SaL ζ säure _f Phosphorsäure und Sulfaninsäure, verwendet werden können. Wenn einmal die Oxydhautscfcicht entfernt ist, dann ist die Säure für den Angriff auf dia freigelegte beziehungsweise entblöBte Metelloberflache frei und zwecks möglichst- waitgehöiider Verhinderung des Angriffes auf das Metall selbst Iat ^a vorteilhaft, ein korm-ion«- verhlndemdes b©ziehutigs\söise -hemmend»* Mittel zum sauren ν labrc auzugeben·

Bs wurde nun festgestellt, daß ;* . : ^ "a iiertvolles korroslonsverhinderndea bsaiehungsiseisii -^^^nmM^a Mittel für ssure Beizbäder &XB einer Mischung aus Di-n-butylthioharnstoff, einem AnIn/ /jUJcylenoxyd-Kondensat und einem Pr^pylenglykollösangsmlttel erhalten werden kann.

So iat erfindmgasemäe elü ^girroaionsverhindemdes besiehungs-

welse »hemraendea M.ittel» mldhdg ©ine Mischung aua 1 Gew.-Teil EtL- -n-butylthioharnstoff und t bis 5 Gew.-$eilen eines wie welter unten festgelegten Aiu.i/A^ylertov.yd-Kondensatea in ein wie weiter unten featgdltigtag Propyi^nglykoilusunggaiittel eingearbeitet enthält, wobei um Giswiohi des gen^nian Lösungsmittels daa 1- bis 4-fache d?>B it wich ten der genannten Mischung ist» vorgesehen·

BAD ORIGINAL

Die in den erfindungsgemäßen korroBionsverhindernden Beziehung s weise -hemmenden Hitteln verwendeten Anin/j&lcylenaxyd-Konäensate. sind die Kondensate von 1 Hol einea primären aliphatischen /mines mit 3 biß 18 Kohlenstoffatomen beziehungsweise von 1 Hol einer Mischung von derartigen /minen mit 3 bis 20 UoI eines Alkylenoaydes. Die Kondensate sind daher im wesentlichen tertiäre Amine mit einem aliphatischen Kohlenwasserstoff rest mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen als einem der N-Subs ti tuen ten und 2 Polyalkylenorxyresten (polyalkanoxy radicals) als den übrigen H-Substituenten beziehungsweise Mischungen von derartigen Aninen. Sie primären aliphatischen Amine, von welchen sich die Kondensate ableiten, können gesättigte beziehungsweise ungesättigte Kohlenwasserstoffreate, welche beispielsweise Ootyl-, Deeyl-, Dodeeyl-, Tetradeoyl-, Hexadecyl-, Octadecyl-, Qetadeeenyl-, Octadecadienyl- beziehungsweise Octadecatrienylreste sind, aufweisen. Derartige primäre allphatische Anine und Mischungen solcher /mine können sieh beispielsweise von natürlich vorkommenden pettsäureglyceriden, wie Kokosnußöl beziehungsweise Kokosfett, SojabohnenÖl und ialg, welche Mischungen von derartigen gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserst off res ten aufweisen, ableiten.

Das /Ikylenoxya, von welchem sich die Aain/ALkylenoxyd-Kondensate ableiten, können Äthylenoxyd beziehungsweise Fropylenoxyd sein· Äthylenoxyd ist jedoch bevorzugt. Die Anin/Alkylenoxyd-Kondensate enthalten einen wesentlichen Anteil von Verbindungen der Formel

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OH

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worin R für einen gesättigten beziehungsweise ungesättigten Kohlen·* wasserstoffrest mit 8 bis 18 Kohlenstoff atomen steht, η ί! oder 3 bedeutet und ρ und q unabhängig voneinander O oder eine pcjjtive ganze Zahl sind, obwohl die Kondensate nicht «ausschließlich auf Verbindungen dieser Formel beschränkt sind. Die Kondensat c werden durch an eich bekannte Verfahren erhalten. Je nach'der Mclekulgrb'ße des Kohlenwasserstoff roste s des /mines und der bei der He ιstellung verwendeten Zahl von ALkylenoxyämolen können die Kondensate in . Wasser löslich oder unlöslich sein. Es ist bevorzugt, daß die Kondensate in Wasser löslich sind, die Erfindung ist jedoch nicht auf wasserlösliche Kondensate beschränkt.

unter einem Propylenglyko!lösungsmittel wird ein Mono 9eopylenglykol, ein Dipropylenglykol, ein Trlpropylenglykol beaieiingswöise Mischungen von 2 oder mehr dieser Glykole verstanden. Besonders breuchbar sind Mischungen von einem größeren Gewich tsanto.L. eines I&propylenglylcoles mit einem kleineren Gewichtsanteil einoü Monopropylenglykolea.

Die erfindungsgemäßen korrosionsverhindernden beziehui^sweise -hemmenden Mittel werden wie bereits angegeben aus Mischuüjen von 1 Gew.-Teil Bi-n-butylthioharnstoff und 2 bis 5 Gew.-Teilen .min/ /Alkylenojiyd-Konaensat erhalten. Besondere wertvoll sind diejenigen Mittel, bei welchen etwa 3 Gew- -Teile /rain/ALkylenoxyd-Kor c ens at je Gew.-Teil Di~n-butylthioharnstoff verwendet wurden. Die Mischung wird in die 1- bis 4-fache Gewichtsmenge Propylenglyko!lösungsmittel, beaogen auf die erstere, eingearbeitet. Innerhalb dieser Gren sen ist aas Verhältnis des Lösungsmittels zur Mischung nicht kritisjh und

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SAD ORIGINAL

- ctLο Zusammensetzung kann je nach den besonderen Umständen_; unter welchen da3 korrosionsverhindemde beziehungsweise -hemmende Mitt α zu verwenden ist, variiert werden.

Die erfindungsgeinäßen&orrosionsverhindernden beziehungsweise -henmiöiiden Mittel können durch einfaches Mischen der Bestandteile hergestellt werden, worauf gegebenenfalls ein Erhitzen, fceiapiels-r weise auf 5O°C» zur Sicherst ellung eines vollständigen löseria folgt.

Die korrosionsverhindernden beziehungsweise -hemmenden Eigenschaft •fcen von Thioharnstoff und dessen Derivaten sind bereits bekannt, die erfindungsgeinäßen korrosionsverhindernden beziehungsweise -heameaden Mittel haben jedoch sehr viel bessere korrosionsverhindernde beziehungsweise -hemmende. Eigenschaften als es aus den bekannten Eigenschaften der einzelnen Komponenten zu erwarten wäre· Überdies haben die erfindungsgemäßen Mittel andere Vorteile gegenüber bisher verwendeten korrosionaverhindemden beziehungsweise «-hemmenden Mitteln. So sind die erfindungsgemäöen Mittel flüssig und bei Zugabe derselben zu sauren Beizbädern werden sie leicht emulgiert, und in ganzen Bad gleichmäßig verteilt, so daß die maximale Wirkung bei Verwendung des Mittels in minimaler Menge erzielt wird« Die Menge des Mittels» welche zum sauren Beiz bad zugegeben wird» kann innerhalb welter Grenzen variiert werden, es ist jedoch bevorzug t, das Mittel in einer Menge von 0,03 bis O,59f, bezogen mt das Gewloht der 1OO?£-lgen säure, zuzusetzen. So 1st es im Fall ο von Schwefelsäure bevorzugt, 0,227 bis 3,629 kg (between 0.5 Ib. and 8 Ib.) Mittel zu 1,016 t (1 ton) 76#-ige schwefelsäure (B.O.V.) zuzugeben. Die·: Säure kann djann vor der Verwendung ale Beizmedium au irgendeiner

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erforderlichen Stärke, 3m allgemeinen zn einer 5- bis felsäure, verdünnt werden· Me erfinduagsgeittäßen Mittel haben den weiteren Vorteil, datf sie bis hinunter ssu ziemlich niedrigen Temperaturen fließfähig und gießbar bleiben. Dies ist besonders wichtigt da es in manchen der mit Säure arbeitenden Bei2anlagen, in welchen korrosion s verhindern de beziehungsweise -heaaRönde Mittel verwendet werden, nicht immer abglich ist, sie bei kaltem Wetter in v/a<:raem Zustand zu halten. Die erfindungsgemäSen Mittel bleiben bei wescai-xxah unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser liegenden Temperaturen, beispielsweise bis hinunter zu Temperaturen von -12° G (10⁰F), fließfähig und gießbar* öle erfindungsgemäßen Mittel haben au oh der V .. teil, daß sie in sauren Beizbädern das Beräumen Vermindern (xn no und so das spritzen der Säure verringern,

Die Erfindung wird an Hand der feig ;<! «> x>icht-aLa Beschränkung stuf zu fassenden Beispiele näher erläßt .:■:, i&bel die Teile Gewichteteile und die Prozente Gewichtsprozente sind.

Beispiel 1

Bs wurde eine Mischung aus 10 Teilen M-η-butylthioharnstoff und 30 Teilen des Kcmdensailonsproduktes eines Kokosfettaäureamines mit 13 Mol Äthylenoxyd in 70 Teilen Dipropylenglykol gelöst.

Beispiel 2

Bs wurde ein glänzender vergüteter beslehungsweiee ausgeplätteter (annealed) FluSstahlgtreifan mit einer länge von 40 om, einer Breite von 6 mm und einer I\iüka von 0,3 mro 15 Minuten imß in eipi»

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20 gew.-^-lge wäßrige schwefelsäure in öewichtskonzentration (20?ί w/w aqueous sulphuric add) mit einem Gehalt an 0,05 Gew*·^ des Mittels des Beispieles 1 in Gowiebtskonzentration (0.05# w/w of the composition of Example 1) bei 95⁰C eingetaucht und es wurde festgestellt, daß er von seinem Gewicht 0,0178 g^: verlor. Bei einem ähnlichen Slußatahl streifen, welcher unter denselben Bedingungen mit 20 gew»-^-iger wäßriger Schwefelsäure in Gewichtskonaentration (20# ΑΑζ/w aqueous sulphuric acid) unter Weglassen des Mittels des Beispieles 1 behandelt wurde, wurde festgestellt, daß der Gewichtsverlust 1,7740 g betrug.

Patentansprüche

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Claims (11)

1.) Korroaionsverhinderndes beziehungsweise -hewraences Mittel . mit einem Gehalt an einem Thioharnstoff derivat, c ε durch gekennzeichnet, daß es eine Miechung aus 1 Gew.-Teil Di-n- -butylthioharnstoff und 2 bis 5 Gew.-Teilen-eines AaIn/ /Alkylenoxyd-Kondensates in ein Propylenglykollösuagamittel eingearbeitet enthält, wobei das Gewicht des Lösungsmittels das 1~ bis 4-faclc des Gewichtes der genannten Mischung ist.

2.) Mittel nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 3 Gew.-Teile /rain/Alkyle noxyd-Kondensat je Gew.-3?e:.l Di-n- -butylthioharnstoff enthält.

3.) Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anin/Alkylenoxyd-Kondensat ein Kondensat von 1 Mol eines primären aliphatischen Anines mit 0 bis 18 Kohlen ε t3ff atomen beziehungsweise von 1 Mol einer Mischung von dersxttgen Aninei mit 3 bis 20 Mol iithylenoayd beziehungsweise Propyl^noacyd ist.

4.) Mittel nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennsseichne:, daß das ÄQin/Mkylenoxyd-Kondensat einen wesentlichen Antoi:. von Verbindungen der Formel

^^c»^Ho«-f- O - OLHq-riOH

S^ η 2η^Γ η 2n J

R-N ^P

— OH

worin P für einen gesättigten beziehungsweise ungaeittigten

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BAD ORIGINAL

KDhlenwaaserstoffrest mit 8 Ma 18 Kohlenstoffatomen steht, η 2 oder 3 bedeutet und ρ und q unabhängig voneinander O o<?« eine positive ganze Zahl sind, enthält.

5.) Mittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anin/iClkylenoxyd-Kondensat in Wasser löslich ist.

6.) Mittel nach /nsprueh i bis 5t dadurch gekennzeichnet, daß das Propylenglykollösung smittel einen größeren Qewichtsanteil eines Dipropylenglykoles enthält.

7.) Verfahren zur Herstellung des Mittels nadh Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man Itt-n-lutyl thioharnstoff, das Anin/^lkylenoxyd-Kondensat und das PropylenglykolT&sungsmittei miteinander vermischt. .

8.) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung aus Di-n-bujtylthioharnstoff, dem Mtn/ÄLkylQnoxyd~ -Kondensat und den Fropylenglykollösungsmittel zur Sioherstellung einer vollständigen Löoung erhitzt.

9.) Saures Beizbad, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Korrosionsverhlnderndes beziehungsweise -nemmendee Uittel nach Anspruch 1 bis 7 enthält.

10·) Saures Beizbad nach /nspruoh 9, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,05 hin 0,5^ korroBionsverhinderndea bezlehungsweisQ -hemmendes Mittel, bezogen auf das Gewloht der 100^Mgen Säure, enthält.

009833/1801 bM>ο**⁰"***' . ₁₀ -

11.) Saures Bsizbad nach ,Anspruch 9, dadurch gekennzej chnet* c .3 es 5 bis 25$~-S© Schwefelsäure und 0,227 bis 3*629 Kg (between Ο·5 Ib. and 0 Ib.) icorrosionsverhinderndes bessiebw^sweise -hemmantlea Mittel pro 1,016 t {per ton) 76^~%e Schwefelsäure enthält.

PA.i^i;WKLtE Pft-INö.H.HNCICfc. D1PL.-ING H BOHR

WPUMO. S.SIAE&ER

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